【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 金、鉛、鋁等。當(dāng)使用溫度≤ 170℃時(shí)選擇浸漬樹脂；反之，選擇浸漬金屬。浸漬樹脂具有良好的耐腐蝕性能。酚醛樹脂耐酸性好，環(huán)氧 樹脂耐堿性好，呋喃樹脂耐酸又耐堿。因此，浸漬呋喃樹脂石墨使用最為普遍。 32JF中靜環(huán)即為呋喃樹脂材料。 2)硬質(zhì)合金是機(jī)械密封中另一廣泛使用的摩擦副材料。這里的硬質(zhì)合金主要是碳化鎢 (WC)，常用的WCCo為類。 WCCo是由硬度極高的難熔鎢碳化物加 Co作為粘結(jié)劑用粉末冶金方法壓制燒結(jié)而成的。WCCo具有極高的硬度和強(qiáng) 度，良好的耐磨性及抗顆粒沖刷性，導(dǎo)熱率較高線膨脹系數(shù)較低，并且有 一定的耐腐蝕性，能耐一般溫度下的硫酸和氫氟酸以及沸點(diǎn)下的苛性鈉等腐蝕，不耐鹽酸和硝酸。但是，WCCo材料的沖擊韌性低而脆性高，機(jī) 械加工困難，且價(jià)格較貴。 ９ 機(jī)械密封的輔助圈包括動(dòng)環(huán)密封圈和靜環(huán)密封圈。根據(jù)其作用，要求輔助密封圈從材料 上 具有良好的彈性、低的摩擦系數(shù)，能耐介質(zhì)的腐蝕熔脹，耐老化。在壓縮之后及長(zhǎng)期工作中具有較 小的永久變形，在高溫下使用有不粘著性，低溫下不脆硬而失去彈性。 另外也要求材料來源方便，成本低廉。輔助密封材料主要使用各種橡膠、聚四氟乙烯等。橡膠是一種彈性很好的高分子材料。具有良好的彈性和一定的強(qiáng)度，具有較好的氣密性、不透水性耐磨、耐溫、耐壓、耐腐蝕性能，是一種廣為采用的輔助密封圈的材料 。橡膠密封圈除上述優(yōu)點(diǎn)外，由于其彈性大而可以在較大的公差范圍內(nèi)仍能保持密封不泄漏，且制造容易。其缺點(diǎn)是摩擦系數(shù)比較大，彈簧向前推進(jìn)時(shí)阻力較大，在高溫時(shí)易產(chǎn)生粘著或老化。機(jī)械密封圈一般均選用各種合成橡膠。下面介紹幾種合成橡膠： (1)丁晴橡膠 丁晴橡膠是丁二烯與丙烯的共聚物。它以優(yōu)異的耐油、抗老化著稱，并且具有耐熱、耐磨、耐腐蝕等性能，廣泛應(yīng)用與接觸汽油及其他油類的設(shè)備。它也能耐堿和非氧化性稀酸腐蝕，不耐氧化性酸 （如硝酸、鉻酸等）、芳烴、脂、酮、醚、鹵代烴等腐蝕。低溫下也不宜 采用。 (2)氟橡膠 氟橡膠 是氟原子的一種高分子彈 性體，具有耐高溫、耐油、及耐多種化學(xué)藥品浸蝕的特點(diǎn)。目前氟橡膠有 三個(gè)品種： FPM2301,及氟橡膠 2311，具有優(yōu)異的耐強(qiáng)酸功能； FPM2602，及氟橡膠 2641，耐熱性能優(yōu)于 FPM2301，但工業(yè)性能較差 FPM2461，及氟橡膠 246，其耐熱耐溶劑性能比 FPM2602還要好。目前制造密封輔助圈采用的氟橡膠主要是 FPM2602。它可以在 250℃下長(zhǎng)期使用， 300℃下能短期使用，其耐腐蝕性能是彈體中最好的一種，但低溫性能較差價(jià)格貴，限制了其使用范圍。 (3)硅橡膠 硅橡膠是一種線性高 分子彈性體。具有很寬的使用溫度范圍（ 100～ 350℃）和很高的熱穩(wěn)定性，一般可在 200～ 300℃下長(zhǎng)期使用。主要用于高低溫下的動(dòng)植物油、礦物油、氧、弱酸和弱堿物質(zhì)的密封。其缺點(diǎn)是強(qiáng)度低、不耐磨、價(jià)格高。 機(jī)械密封對(duì)彈簧的材料的要求是能耐介質(zhì)的腐蝕和長(zhǎng)期工作不降低或失去彈性。 常用的彈簧材料有 磷青銅、碳素彈簧鋼（ 65Mn、 60Si2Mn、 50CrVA等）、鉻鋼（ 3Cr1 Cr13等）、不銹鋼（ 1Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni12Mo2Ti）等。磷青銅彈簧在海水、油類介 質(zhì)中使用效果良好；碳素彈簧鋼用在化學(xué)中性介質(zhì)中；不銹鋼彈簧適用于強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)。 機(jī)械密封其它零件包括彈簧座、動(dòng)環(huán)座、靜環(huán)座、傳動(dòng)零件及固定環(huán)等，對(duì)他們的要求是有足夠的強(qiáng)度和耐腐蝕性，在設(shè)計(jì)、制造及選用中應(yīng)綜合考慮。在使用參數(shù)較高且有腐蝕性的場(chǎng)合應(yīng)選擇鉻鋼或不銹鋼；對(duì)于使用參數(shù)較低、腐蝕性不強(qiáng)的場(chǎng)合，也可采用一般碳鋼材料。內(nèi)裝式機(jī)械密封由于零件均與介質(zhì)接觸，故 對(duì) 材料的要求較高。 １０ 主要零件的尺寸確定 密封端面尺寸的確定 端面寬度 b 具體結(jié)構(gòu)如圖 所示： h b d d1 D1 D2 圖 端面有關(guān)尺寸 b端面寬度 h端面高度 d軸徑 d1軸套直徑 D1密封端面內(nèi) 徑 D2密封端面外徑 密封端面是由動(dòng)環(huán)、靜環(huán)兩 個(gè)零件組成的。動(dòng)環(huán)和靜環(huán)密封端面為了有效地工作，相應(yīng)的做成一窄一寬。軟材料做窄環(huán)，硬材料做寬環(huán)，使窄環(huán)被均勻的磨損而不嵌入寬環(huán)中去，此時(shí)軟材料的端面寬度為密封端面的寬度 b。當(dāng)動(dòng)環(huán)和靜環(huán)都選用硬材料時(shí)密封端面都做成窄環(huán)，并取相同的寬度ｂ。端 面 寬度 b 在材料強(qiáng)度、剛度足夠的情況下，盡可能取小值。過大的ｂ值使端面潤(rùn)滑、冷卻效果降低，端面磨損、泄漏、功率消耗增加，而且加工量增加。硬環(huán)端面的寬度應(yīng)比軟環(huán)大 1~3ｍｍ。 32JF 密封的靜環(huán)（石墨）、動(dòng)環(huán)（ YG6）為一軟一硬情況，故靜環(huán)（密封環(huán)）的端面寬度即為密封端面寬度ｂ。此寬度可根據(jù)密封的型式、材料、軸徑由“泵用機(jī)械密封”標(biāo)準(zhǔn)中查表得到。 32JF（平衡型）查表取得端面寬度ｂ為 3mm。 端面高度 h 端面高度ｈ一值主要從材料的強(qiáng)度、剛度以及耐磨損能力確定，一般取 2~3mm,也可由 ”泵用機(jī)械密封 ”標(biāo)準(zhǔn)查得。 32JF 中取的 高度ｈ為 2mm。 間隙 因?yàn)檩S與靜環(huán)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所以必須留有一定的間隙。靜環(huán)內(nèi)徑 D 與軸套（或軸）的間隙（ Dd）一 １１ 般取 1~3mm（具體尺寸根 據(jù)安裝精度、軸的偏擺程度及軸徑大小確定）。在 32JF 密封組件中為靜環(huán)嵌套在靜環(huán)座內(nèi)，所以此處 D 應(yīng)代表靜環(huán)座內(nèi)徑。此值也可由查表取得 Dd=2mm。對(duì)于動(dòng)環(huán)為保證其浮動(dòng)性 ,以補(bǔ)償軸與靜環(huán)的偏斜 ,軸的振動(dòng)而造成的摩擦副不貼合和比壓不均勻等情況 .一般它與軸的配合間隙依軸徑大小取 ~1mm。動(dòng)環(huán)與軸的間隙也不可能過大，過大的間隙會(huì)造成 O 形圈卡入間歇而造成密封失效，尤其在高壓時(shí)更要注意。 32JF 中取 的間隙為 。無論是動(dòng)環(huán)或是靜環(huán)，與軸的間隙還應(yīng)考慮到機(jī)械密封工作時(shí)熱膨脹系數(shù)不同的影響，在溫度較高時(shí)要進(jìn)行核 算，以保證合理的間隙。 密封端面直徑 的確定 載荷系數(shù)：密封流體壓力作用在補(bǔ)償環(huán)上（在 32JF中指的 靜 環(huán)），使其對(duì)于非補(bǔ)償 環(huán)（ 動(dòng) 環(huán)）區(qū)域閉合的有效作用面積（載荷面積）與密封環(huán)的 面積之比稱 為載荷系數(shù)。用 K表示。對(duì)于 32JF 內(nèi)裝型密封 ： K=載荷面積 /接觸面積 =A/ A1 = (D22D12)/( D22d12) () 當(dāng)載荷系數(shù) K，密封端面寬度 b 和動(dòng)、靜環(huán)內(nèi)徑與軸的間隙確定以后，就可根據(jù)軸（或軸套）直徑，按下列方法計(jì)算密封端面直徑（ 參見圖 ） D1 = ( 4bk+4d1218b2k(1k) )/2 () 再由 D2 =D1+2b () 即可求得密封端面外徑 D2。 密封圈尺寸的確定 密封圈的內(nèi)徑及斷面公稱尺寸是根據(jù)密封部位的相關(guān)尺寸確定的?？紤]橡膠 O 形圈與聚四氟乙烯V形圈的互換性，在設(shè)計(jì)時(shí)取相同的公稱尺寸。 為保證其密封性能，密封圈 必須有一定的壓縮量如圖 : 圖 O 形圈有關(guān)尺寸 壓縮量 為 (ab)/a。 O形圈的壓縮量一定要掌握適當(dāng)，過小會(huì)使密封性能差，過大會(huì)使安裝困難，摩擦阻力加大，且浮動(dòng)性差。 O形圈內(nèi)徑尺寸偏差一般取 ～ 。 １２ 當(dāng)密封端面磨損時(shí)，由于壓縮彈簧伸長(zhǎng)，使補(bǔ)償環(huán)產(chǎn)生軸向移動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償，此時(shí)彈簧力下將。為保證機(jī)械密封在整個(gè)密封期間密封端面的比壓變化不大，始終具有良好的密封性能，則要求彈簧力數(shù)值下降量不超過 10～ 20％，同時(shí)由于機(jī)械密封要求結(jié)構(gòu)緊湊，因此彈簧應(yīng)盡量短。與一般彈 簧比較其特點(diǎn)是節(jié)距大 、 圈數(shù)少。 機(jī)械密封中用的最多的是圓柱螺旋彈簧。其設(shè)計(jì)計(jì)算通常是根據(jù)選定的彈簧比壓 Pc 和密封端面接觸面積 A來計(jì)算彈簧的工作載荷 F2，再根據(jù)選定的彈簧材料及假定的彈簧中徑 D彈簧